Тип Иглокожие

Определения и обозначения

Иглокожие — тип морских беспозвоночных животных, к которому относятся морские звёзды, офиуры, морские ежи, голотурии и морские лилии. Их объединяют внутренний известковый скелет и особая амбулакральная система. Это понятие помогает узнавать общие черты животных, которые внешне могут быть совсем не похожи друг на друга.

Амбулакральная система — водная система каналов внутри тела иглокожего, связанная с наружной средой. По ней перемещается вода, а ответвления каналов подходят к амбулакральным ножкам. Система нужна не только для движения: с её помощью животное также прикрепляется к поверхности и может добывать пищу.

Амбулакральные ножки — небольшие выросты амбулакральной системы, обычно заканчивающиеся присоской или расширенной частью. Внутри них действует давление воды, поэтому ножки могут вытягиваться и сокращаться. Множество таких выростов работает согласованно и помогает животному ползти, удерживаться на дне или захватывать пищу.

Регенерация — способность организма восстанавливать утраченные части тела. У иглокожих она выражена неодинаково: некоторые виды могут отрастить луч или другую часть тела. Это помогает пережить повреждение, хотя регенерация не означает, что любое животное обязательно восстановит всё тело из любого фрагмента.

Как это устроено

Иглокожие обитают только в морях, потому что их строение и развитие связаны с морской средой. Их амбулакральная система заполнена морской водой и сообщается с внешней средой, а личинки развиваются в воде. Жизнь на дне даёт им возможность ползать, прикрепляться к поверхности или лежать на грунте. Из-за зависимости от такой среды представители типа не освоили сушу и пресные водоёмы.

Под покровами тела находится внутренний скелет из известковых пластин. Он поддерживает тело, а у многих видов защищает его от повреждений. Пластины могут быть соединены подвижно или тесно прилегать друг к другу; их выступы образуют иглы. Поэтому иглы — не отдельные наружные конечности, а части скелета, которые у некоторых животных могут двигаться.

Вода попадает в амбулакральную систему через специальный участок, затем движется по каналам и поступает в ножки. Когда давление воды возрастает, ножка вытягивается; когда мышцы стенок сокращаются и вода отводится, ножка укорачивается. Прикрепившиеся к поверхности ножки тянут тело вперёд, а последовательное изменение давления позволяет животному перемещаться. Так водная система превращает изменения давления в движение.

У взрослого иглокожего части тела обычно расположены вокруг центральной оси, поэтому для него характерна лучевая симметрия. У личинки, напротив, тело имеет двустороннюю симметрию: его можно условно разделить на левую и правую стороны. Это показывает, что в ходе развития строение меняется, а взрослое тело приспосабливается к жизни на дне, где движение может происходить в разных направлениях.

Различия между классами связаны с их образом жизни. Морские звёзды ползают по дну на амбулакральных ножках, офиуры двигают тонкими лучами, морские ежи перемещаются с помощью ножек и подвижных игл, а голотурии ползают вытянутым телом. Морские лилии прикрепляются к грунту или могут передвигаться, используя свои лучи. Разная форма тела и способы движения позволяют этим животным осваивать различные места и способы добывания пищи в море.

Основные классы иглокожих и их отличительные признаки

Чтобы определить класс, сначала сравните форму тела и наличие лучей, затем проверьте особенности скелета и движения. Один признак может встречаться у разных животных, поэтому надёжнее учитывать сразу несколько строк таблицы. Например, шаровидное тело без лучей и с подвижными иглами указывает на морского ежа.

Разбор задач

Задача 1. Животное обитает в море, имеет пять лучей и передвигается с помощью многочисленных амбулакральных ножек. Нужно определить, к какой группе иглокожих оно, вероятнее всего, относится. Для решения сопоставим форму тела и способ передвижения с признаками классов.

1. Пять лучей подсказывают, что тело животного имеет звёздчатую форму.
2. Амбулакральные ножки хорошо развиты у морских звёзд и помогают им ползать по дну.
3. Офиуры тоже имеют пять лучей, но их лучи тонкие и служат главным образом для передвижения; в условии особенно отмечены многочисленные ножки.

Ответ: вероятнее всего, это морская звезда. Для точного определения полезно было бы проверить, широкие ли лучи и плавно ли они переходят в центральную часть тела.

Задача 2. У морского животного тело шаровидное, покрыто подвижными иглами, а лучей нет. Определите его класс и назовите признаки, подтверждающие ответ. Здесь нужно опираться не на один внешний признак, а на их сочетание.

1. Отсутствие лучей исключает типичную звёздчатую форму морских звёзд и офиур.
2. Шаровидное тело характерно для морских ежей, а не для вытянутых голотурий.
3. Подвижные иглы связаны с известковым скелетом морских ежей и помогают им защищаться и перемещаться.

Ответ: это морской ёж. На него указывают шаровидная форма, отсутствие лучей и подвижные иглы.

Задача 3. Сравните морскую звезду и голотурию по строению тела и способу передвижения. Объясните, как их различия связаны с образом жизни. Сначала найдём отличительные особенности каждого животного, а затем свяжем их с движением по дну.

1. У морской звезды тело обычно имеет центральную часть и лучи; на нижней стороне расположены многочисленные амбулакральные ножки.
2. У голотурии тело вытянутое и мягкое; она передвигается сокращениями тела и с помощью ножек.
3. Звёздчатая форма и ножки позволяют звезде ползать и удерживаться на поверхностях, а вытянутое тело помогает голотурии двигаться по грунту и собирать пищевые частицы.

Ответ: морская звезда — лучистое животное с ножками для ползания, голотурия — вытянутое донное животное, передвигающееся сокращениями тела и ножками. Их строение соответствует разным способам движения и добывания пищи.

Типичные ошибки

Ошибка — считать, что все иглокожие имеют форму звезды. Так думают, потому что название типа часто связывают с морскими звёздами и их заметными лучами. Но у морских ежей тело шаровидное, а у голотурий вытянутое. Проверьте себя: можете ли вы назвать хотя бы два класса, у которых нет звёздчатой формы?

Ошибка — путать амбулакральные ножки с обычными конечностями. Их можно принять за ноги из-за участия в движении, но это выросты водной амбулакральной системы, а не отдельные сочленённые конечности. Вспомните, что внутри ножек меняется давление воды. Если в описании говорится о каналах, воде и выростах, речь идёт именно об амбулакральных ножках.

Ошибка — приписывать лучевую симметрию личинкам. Обычно у взрослого иглокожего тело имеет лучевую симметрию, а личинка — двустороннюю. Путаница возникает, когда признаки взрослого животного автоматически переносят на все стадии развития. Чтобы проверить себя, всегда уточняйте, о ком говорится: о личинке или взрослом организме.

Ошибка — считать иглокожих пресноводными или наземными животными. Возможно, это связано с тем, что многие другие группы беспозвоночных живут и в воде, и на суше. Однако все представители типа иглокожих обитают только в морях. Проверяя ответ, вспомните, связана ли амбулакральная система иглокожих с морской водой.

Связь с другими темами

Для изучения иглокожих нужны знания об основных признаках животных и различиях между внутренним и наружным скелетом. Их удобно сравнивать с моллюсками и членистоногими: у этих групп по-разному устроены тело, покровы и органы движения. Такое сравнение помогает увидеть разнообразие беспозвоночных и понять, как строение связано со средой обитания. Позже эти знания пригодятся при изучении эволюции животных, развития организмов и приспособлений к условиям жизни.

Что запомнить

• Иглокожие — исключительно морские животные.
• У взрослых иглокожих обычно лучевая симметрия, а у личинок — двусторонняя.
• Их внутренний скелет образован известковыми пластинами.
• Амбулакральная система участвует в движении и выполнении других жизненных функций.
• Амбулакральные ножки помогают передвигаться, прикрепляться и добывать пищу.
• К иглокожим относятся морские звёзды, офиуры, морские ежи, голотурии и морские лилии.